汽车的仿真测试系统及方法与流程

1.本技术涉及汽车测试技术领域，尤其是涉及一种汽车的仿真测试系统及方法。


背景技术：

2.目前，一般是通过搭建具有模拟驾驶舱、测功电机、力矩传感器和转速传感器等的实车模拟测试台架实现汽车的实车测试，但是，这种测试方式存在如下不足：一，测试台架的各功能模块的具体表现不如实车真实；二，这种方式急需要不断搭建台架及更新控制模块，不便于测试资源的重复利用；三，测试人员对测试结果的分析耗时长且不同测试人员的分析结果存在差异。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种汽车的仿真测试系统及方法，从而解决现有技术中的测试效率低、测试结果不准确且测试资源无法重复利用的问题。
4.为了达到上述目的，本技术提供一种汽车的仿真测试系统，所述汽车包括多个物理控制器，所述仿真测试系统包括：位于所述汽车上且与所述汽车信号连接的测试设备；
5.其中，所述测试设备包括：
6.多个虚拟控制器，每个虚拟控制器分别用于模拟一个对应的物理控制器，每个虚拟控制器包括有与对应的物理控制器相同的输入端口和输出端口；
7.所述物理控制器的每个输入端，分别与对应的虚拟控制器的输入端口连接；所述物理控制器每个输出端，分别与对应的虚拟控制器的输出端口连接；
8.所述虚拟控制器用于输出对应的物理控制器的仿真信号；其中，在所述虚拟控制器输出所述仿真信号时，对应的物理控制器的输出信号被屏蔽；
9.验证模块，接收汽车的执行器对所述仿真信号的响应信息，并根据所述响应信息输出验证结果。
10.可选地，多个所述虚拟控制器之间信号连接；
11.其中，根据各个所述虚拟控制器所对应的物理控制器之间的下述至少一项，确定多个所述虚拟控制器之间的信号连接关系：
12.信号交互通道数量；
13.逻辑物理位置；
14.交互的信号及所述交互的信号的逻辑判断关系。
15.可选地，所述验证模块用于：
16.将所述响应信息与预先设置的标准参数进行比较；
17.在比较结果满足预设测试结果的情况下，输出验证通过结果；在比较结果不满足所述预设测试结果的情况下，输出验证失败结果。
18.可选地，所述仿真测试系统用于测试下述至少一项：
19.与环境相关的测试项目；
20.与车速相关的测试项目；
21.故障注入的测试项目。
22.可选地，所述仿真信号包括：整车环境参数仿真信号、整车运行参数仿真信号和故障仿真信号中的至少一个。
23.本技术实施例还提供一种汽车测试方法，应用于如上所述的汽车的仿真测试系统，所述方法包括：
24.根据预先存储的测试需求流程，确定待测试项目；
25.屏蔽与所述待测试项目相关的物理控制器的第一输出信号，并向汽车的整车网段发送与所述待测试项目相关的物理控制器的仿真信号；
26.接收所述执行器对所述仿真信号的响应信息；
27.根据所述响应信息，输出验证结果。
28.可选地，屏蔽与所述待测试项目相关的物理控制器的第一输出信号，并向汽车的整车网段发送与所述待测试项目相关的物理控制器的仿真信号，包括：
29.接收所述第一输出信号；
30.对所述第一输出信号进行处理，获取所述仿真信号；
31.将所述仿真信号发送至所述汽车的整车网段。
32.可选地，在与所述待测试项目相关的物理控制器与第一物理控制器硬线连接的情况下，屏蔽与所述待测试项目相关的物理控制器的第一输出信号，并向汽车的整车网段发送与所述待测试项目相关的物理控制器的仿真信号，包括：
33.断开与所述待测试项目相关的物理控制器所述第一物理控制器与所述第二控制器之间的硬线连接；其中，所述第一物理控制器为接收所述第一输出信号的物理控制器；
34.将所述测试设备连接在与待测试项目相关的物理控制器和所述第一物理控制器之间；
35.在所述测试设备接收到所述第一输出信号的情况下，向所述第一物理控制器发送预先设置的仿真信号。
36.可选地，根据所述响应信息，输出验证结果，包括：
37.将所述响应信息与预先设置的标准参数进行比较；
38.在比较结果满足预设测试结果的情况下，输出验证通过结果；在比较结果不满足所述预设测试结果的情况下，输出验证失败结果。
39.可选地，所述方法还包括：
40.采集应用所述第一输出信号的各个物理控制器的第二输出信号；
41.在所述验证结果为验证失败的情况下，根据各个所述第二输出信号确定故障位置。
42.本技术的上述技术方案至少具有如下有益效果：
43.本技术实施例的汽车的仿真测试系统中，汽车包括多个物理控制器，仿真测试系统包括位于汽车上且与汽车信号连接的测试设备，如此，实现了汽车在实际行驶过程中对汽车的性能进行检测，解决了现有的测试台架的各功能模块表现不如实车真实的问题；其中，测试设备包括多个虚拟控制器，每个虚拟控制器分别用于模拟一个对应的物理控制器，每个虚拟控制器包括有与对应的物理控制器相同的输入端口和输出端口；物理控制器的每
个输入端，分别与对应的虚拟控制器的输入端口连接；物理控制器每个输出端，分别与对应的虚拟控制器的输出端口连接；虚拟控制器用于输出对应的物理控制器的仿真信号；其中，在虚拟控制器输出所述仿真信号时，对应的物理控制器的输出信号被屏蔽；如此，实现了采用一套仿真测试系统即可实现对不同测试项目的测试，解决了现有技术中测试资源无法重复利用的问题；测试设备还包括：验证模块，接收汽车的执行器对仿真信号的响应信息，并根据响应信息输出验证结果。如此，实现了对测试结果的自动化分析，解决了现有技术中测试人员对测试结果的分析耗时长且分析结果存在差异的问题。
附图说明
44.图1为本技术实施例的汽车与测试设备的信号传递示意图；
45.图2为本技术实施例的汽车测试方法的流程示意图。
具体实施方式
46.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
47.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
48.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的汽车的仿真测试系统及测试方法进行详细地说明。
49.如图1所示，为本技术实施例的汽车与测试设备的信号传递示意图，该汽车包括多个物理控制器，仿真测试系统包括：位于汽车上且与汽车信号连接的测试设备；其中，测试设备包括：
50.多个虚拟控制器，每个虚拟控制器分别用于模拟一个对应的物理控制器，每个虚拟控制器包括有与对应的物理控制器相同的输入端口和输出端口；如图1所示，虚拟控制器1用于模拟物理控制器1，虚拟控制器2用于模拟物理控制器2，虚拟控制器3用于模拟物理控制器3；
51.再如图1所示，物理控制器的每个输入端，分别与对应的虚拟控制器的输入端口连接；物理控制器每个输出端，分别与对应的虚拟控制器的输出端口连接；
52.虚拟控制器用于输出对应的物理控制器的仿真信号；其中，在虚拟控制器输出仿真信号时，对应的物理控制器的输出信号被屏蔽；
53.验证模块，接收汽车的执行器对仿真信号的响应信息，并根据响应信息输出验证结果。
54.这里，需要说明的是，如图1所示，执行器为汽车上与物理控制器连接的部件，用于执行物理控制器输出的信号，如：执行器可以为车载空调、报警装置等。
55.这里，还需要说明的是，如图1所示，验证模块还与每个物理控制器的输出端连接，用于接收物理控制器的输出信号或虚拟控制器输出的仿真信号，如此，验证模块能够根据物理控制器的输出信号或虚拟控制器的仿真信号确定执行器的预设响应信息，从而实现预设响应信息与执行器输出的响应信息的比较，以确定测试结果。
56.本技术实施例的汽车的仿真测试系统中，汽车包括多个物理控制器，仿真测试系统包括位于汽车上且与汽车信号连接的测试设备，如此，实现了汽车在实际行驶过程中对汽车的性能进行检测，解决了现有的测试台架的各功能模块表现不如实车真实的问题；其中，测试设备包括多个虚拟控制器，每个虚拟控制器分别用于模拟一个对应的物理控制器，每个虚拟控制器包括有与对应的物理控制器相同的输入端口和输出端口；物理控制器的每个输入端，分别与对应的虚拟控制器的输入端口连接；物理控制器每个输出端，分别与对应的虚拟控制器的输出端口连接；虚拟控制器用于输出对应的物理控制器的仿真信号；其中，在虚拟控制器输出所述仿真信号时，对应的物理控制器的输出信号被屏蔽；如此，实现了采用一套仿真测试系统即可实现对不同测试项目的测试，解决了现有技术中测试资源无法重复利用的问题；测试设备还包括：验证模块，接收汽车的执行器对仿真信号的响应信息，并根据响应信息输出验证结果。如此，实现饿了对测试结果的自动化分析，解决了现有技术中测试人员对测试结果的分析耗时长且分析结果存在差异的问题。
57.作为一个可选的实现方式，多个虚拟控制器之间信号连接；
58.其中，多个虚拟控制器之间的信号连接关系根据各个虚拟控制器所对应的物理控制器之间的下述至少一项确定：
59.信号交互通道数量；
60.逻辑物理位置；
61.交互的信号及所述交互的信号的逻辑判断关系。
62.如图1所示，物理控制器1的输出端与物理控制器2的输入端连接，虚拟控制器1的输出端端口与物理控制器1的输出端连接，虚拟控制器2的输入端口与物理控制器2的输入端连接，如此，实现了虚拟控制器1的输出端口与虚拟控制器2的输入端口的连接。
63.也就是说，多个虚拟控制器能够模拟汽车的各个物理控制器的连接关系与逻辑关系，以实现汽车的虚拟的控制器架构，在实际实车测试过程中，根据测试流程控制相应的虚拟控制器处于激活状态，其他的虚拟控制器处于去激活状态，如此，避免了反复大家测试台架，实现了资源的重复利用，降低了测试成本。
64.这里，需要说明的是，本技术实施例的测试设备可以为根据预先设置的测试过程在测试软件(matlab或simulink)中搭建的虚拟测试设备，其中，具体的搭建过程可以为：第一，按照物理控制器的功能逻辑框图在软件系统中搭建虚拟控制器；第二，根据各物理控制器之间彼此交互通道数量、各物理控制器在功能设计框图上的逻辑物理位置(如先后、并列等)、需交互的信号信息及逻辑判断关系(如：或、与、大于x等)，确定虚拟控制器的框图位置、虚拟控制器之间的信号连接点、各虚拟控制器之间交互的信号/变量及彼此之间逻辑判断关系，以实现测试设备的搭建。第三，搭建验证模块，将验证模块与各个虚拟控制器信号连接。
65.作为一个可选的实现方式，验证模块用于：
66.将响应信息与预先设置的标准参数进行比较；
67.这里，需要说明的是，如图1所示，验证模块还分别与各个物理控制器的输出端连接，以接收各个物理控制器的输出信号或各个虚拟控制器的仿真信号，以实现验证模块根据接收到的输出信号和/或仿真信号确定预先设置的标准参数，其中，预先设置的标准参数为与接收到的输出信号或仿真信号相关的参数。
68.在比较结果满足预设测试结果的情况下，输出验证通过结果；在比较结果不满足所述预设测试结果的情况下，输出验证失败结果。
69.本可选实现方式中，验证模块根据接收到的输出信号和/或仿真信号确定标准参数，并进一步根据该标准参数对执行器输出的响应信息进行验证，如此，实现了对测试结果的自动化分析，解决了现有技术中测试人员对测试结果的分析耗时长且分析结果存在差异的问题。
70.作为一个可选的实现方式，仿真测试系统用于测试下述至少一项：
71.与环境相关的测试项目；
72.与车速相关的测试项目；
73.故障注入的测试项目。
74.具体的，仿真信号包括：整车环境参数仿真信号、整车运行参数仿真信号和故障仿真信号中的至少一个。
75.本可选实现方式中，与环境相关的测试项目可以为汽车的极限环境测试，如：-50℃等，如此，可以不需要汽车真实的处于-50℃的环境即可实现对汽车在该环境条件下的真实反应的测试；与车速相关的测试项目可以为汽车的超高速(300km/h)测试，同样，并不需要汽车真实的达到300km/h即可实现对汽车在该车速下的真实反应；故障注入的测试项目则为主动向汽车输入故障信号，以确定汽车在实际行驶过程中对该故障信号的响应；如此，实现了仅通过软件程序的执行即可实现在汽车不处于测试项目所需要的状态的情况下，对该测试项目下汽车的真实反应进行测试，一者，实现了资源的重复利用,避免了反复搭建测试台架造成资源浪费；二者，获得了真实的汽车在测试环境中的真实反应，提高了测试的准确性。
76.本技术实施例的汽车的仿真测试系统中，汽车包括多个物理控制器，仿真测试系统包括位于汽车上且与汽车信号连接的测试设备，如此，实现了汽车在实际行驶过程中对汽车的性能进行检测，解决了现有的测试台架的各功能模块表现不如实车真实的问题；其中，测试设备包括多个虚拟控制器，每个虚拟控制器分别用于模拟一个对应的物理控制器，每个虚拟控制器包括有与对应的物理控制器相同的输入端口和输出端口；物理控制器的每个输入端，分别与对应的虚拟控制器的输入端口连接；物理控制器每个输出端，分别与对应的虚拟控制器的输出端口连接；虚拟控制器用于输出对应的物理控制器的仿真信号；其中，在虚拟控制器输出所述仿真信号时，对应的物理控制器的输出信号被屏蔽；如此，实现了采用一套仿真测试系统即可实现对不同测试项目的测试，解决了现有技术中测试资源无法重复利用的问题；测试设备还包括：验证模块，接收汽车的执行器对仿真信号的响应信息，并根据响应信息输出验证结果。如此，实现了对测试结果的自动化分析，解决了现有技术中测试人员对测试结果的分析耗时长且分析结果存在差异的问题。
77.另外，本技术实施例的汽车的仿真测试系统，通过软件能够实现对同一控制器的不同的性能的多次标定，避免了反复向物理控制系刷写程序，提高了测试效率。
78.如图2所示，本技术实施例还提供一种汽车测试方法，该方法应用于如前所述的汽车的仿真测试系统，该方法包括：
79.步骤201：根据预先存储的测试需求流程，确定待测试项目；
80.本步骤中，待测试项目为与环境相关的测试项目、与车速相关的测试项目和故障注入的测试项目中的任一个。
81.步骤202：屏蔽与待测试项目相关的物理控制器的第一输出信号，并向汽车的整车网段发送与待测试项目相关的物理控制器的仿真信号；
82.例如，待测试项目为与环境相关的测试项目，则屏蔽与环境相关的物理控制器(整车控制器)的第一输出信号(汽车当前所处的环境温度)，并控制与整车控制器相对应的虚拟控制器向整车网段输出仿真信号(-50℃)。
83.步骤203：接收执行器对所述仿真信号的响应信息；
84.在待测试项目为与环境相关的测试项目的情况下，该执行器可以为车载空调，此种情况下，响应信息可以为车载空调的功率。
85.步骤204：根据响应信息，输出验证结果。
86.本技术实施例的汽车测试方法，首先，根据预先存储的测试需求流程，确定待测试项目；其次，屏蔽与待测试项目相关的物理控制器的第一输出信号，并向汽车的整车网段发送与待测试项目相关的物理控制器的仿真信号；再次，接收执行器对所述仿真信号的响应信息；最后，根据响应信息，输出验证结果。如此，实现了采用一套仿真测试系统即可实现对不同测试项目的测试，解决了现有技术中测试资源无法重复利用的问题，且实现了对测试项目的自动化测试和分析，提高了测试结果的准确性。
87.作为一个可选的实现方式，步骤202，屏蔽与待测试项目相关的物理控制器的第一输出信号，并向汽车的整车网段发送与待测试项目相关的物理控制器的仿真信号，包括：
88.接收第一输出信号；
89.对第一输出信号进行处理，获取仿真信号；
90.本步骤中，对第一输出信号进行处理，可以为对第一输出信号进行屏蔽。
91.将仿真信号发送至汽车的整车网段。
92.作为另一个可选的实现方式，在与待测试项目相关的物理控制器与第一物理控制器硬线连接的情况下，步骤202，屏蔽与所待测试项目相关的物理控制器的第一输出信号，并向汽车的整车网段发送与所述待测试项目相关的物理控制器的仿真信号，包括：
93.断开与待测试项目相关的物理控制器与第一物理控制器之间的硬线连接；其中，第一物理控制器为接收第一输出信号的物理控制器；
94.将测试设备连接在与待测试项目相关的物理控制器和第一物理控制器之间；
95.在测试设备接收到第一输出信号的情况下，向第一物理控制器发送预先设置的仿真信号。
96.本技术实施例，在与待测试项目相关的物理控制器和第一物理控制器通过硬线连接的情况下，可以在测试前将硬线拔除，并将虚拟控制器连接在与待测试项目相关的物理控制器和第一控制器之间，以避免第一输出信号输入至第一物理控制器且使得仿真信号输入至第一物理控制器；在与待测试项目相关的物理控制器和第一物理控制器通过整车网络连接的情况下，则屏蔽与待测试项目相关的物理控制器与第一物理控制器之间的信号传
递，使虚拟控制器接收第一输出信号，并向第一物理控制器发送仿真信号。
97.作为一个可选的实现方式，步骤204，根据所响应信息，输出验证结果，包括：
98.将所述响应信息与预先设置的标准参数进行比较；
99.本步骤中，标准参数为根据接收到的各个物理控制器的输出信号和各个虚拟控制器的仿真信号确定的标准参数。
100.在比较结果满足预设测试结果的情况下，输出验证通过结果；在比较结果不满足所述预设测试结果的情况下，输出验证失败结果。
101.进一步地，作为一个可选的实现方式，该方法还包括：
102.采集应用第一输出信号的各个物理控制器的第二输出信号；
103.应用第一输出信号的各个物理控制器即为与待测试项目的物理控制器的输出端直接或间接连接的物理控制器，即信号处理过程中直接或间接使用该第一输出信号的物理控制器。
104.在验证结果为验证失败的情况下，根据各个所述第二输出信号确定故障位置。
105.本可选实现方式中，根据各个第二输出信号确定故障位置，可以精确确定无法满足测试要求的具体部件，以便于相关人员基于该测试结果对该具体部件进行改进。
106.下面，对本技术实施例的汽车测试方法的具体实现进行说明：
107.a1、根据测试需求，从测试变量信息库中选择需要调整的调试点，若测试变量库中没有，可以添加；测试变量的输入方式分为以下四种：修改整车运行参数、赋值、故障注入启动/终止、测量启动/终止、测试结果验证启动/终止。
108.a2、将测试设备与车辆连接，此测试设备可以在实车上布置，并不影响车辆正常行驶；确认测试模型中各模块与实车各模块连接正常，屏蔽实车控制器需要更改变量的信号，采用电脑发送，如果控制器采集硬线反馈的信号，需要拔掉相关模块与控制器的连接，通过测试设备在进行信号发送。
109.a3、按照测试需求，通过操作测试任务模块修改整车环境参数或其他参数信息，通过测试工具发送到整车网段，相关控制器模块收到相应变量参数后按照预期设计的控制整车进行反馈；同时测试工具实时采集车辆各控制器模块运行状态信息并记录，测试完成报文和采集数据文件会以指定的名称保存到指定文件中。
110.a4、测试人员根据测试开展进展点击测试结果验证启动，测试模块对实车反馈信息进行结果比对，通过则输出测试结果pass，失败则输出fail，出现fail后会提醒测试人员测试操作是否终止，以免造成其他损害或事故，同时生成该测试用例的测试报告。若测试人员不需进行测试结果验证，点检测试结果验证模块的终止按键即可。
111.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
112.以上所述是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员
来说，在不脱离本技术所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。